随着国家一些基础设施、重点工程建设的加快和我国能源、矿产资源在地理上分配不均衡等因素的影响，使得重型零散货物的运输量不断增加。由于侧翻式自卸半挂车可以极大地提高煤炭、建材、矿石等零散货物的运输效率，其受到了广泛关注。车架作为侧翻式自卸半挂车的关键承载部件，它的结构形式和性能优劣直接关系到整车设计的成败。在侧翻式自卸半挂车设计中，对车架进行有限元分析与结构优化设计，对于提高整车设计质量，降低整车生产成本有着重要意义。本论文以河北省某专用汽车厂已设计生产的JDL9400ZX型侧翻式自卸半挂车车架为研究对象，首先利用UG6.0三维建模软件及HyperWorks有限元分析软件，分别对车架进行了几何模型和有限元模型的建立。然后对车架在使用过程中的三种典型工况进行了静态强度刚度分析和模态分析；并以车架纵梁和液压缸支座为研究对象进行了结构优化设计。最后对优化设计结果重新进行建模分析，分析研究结果表明经过优化不仅提高了车架的性能而且达到了轻量化的目的，验证了车架优化设计的必要性和可行性。